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DE4236625C2 - Halbleitervorrichtung mit LOC-Leiterrahmen und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Halbleitervorrichtung mit LOC-Leiterrahmen und Verfahren zu ihrer Herstellung

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Publication number
DE4236625C2
DE4236625C2 DE4236625A DE4236625A DE4236625C2 DE 4236625 C2 DE4236625 C2 DE 4236625C2 DE 4236625 A DE4236625 A DE 4236625A DE 4236625 A DE4236625 A DE 4236625A DE 4236625 C2 DE4236625 C2 DE 4236625C2
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DE
Germany
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lead wires
wire
inner lead
common
semiconductor device
Prior art date
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Application number
DE4236625A
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English (en)
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DE4236625A1 (en
Inventor
Ken Yamamura
Naoto Ueda
Kazunari Michii
Hitoshi Fujimoto
Hitoshi Sasaki
Takashi Miyamoto
Kiyoaki Tsumura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Application granted granted Critical
Publication of DE4236625C2 publication Critical patent/DE4236625C2/de
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Fig. 17 zeigt einen Aufbau einer Halbleitervorrichtung in einem Plastikgehäuse nach dem Stand der Technik. Ein Halbleiterbaustein 32 wird von einem Trägerplättchen 31 getragen und im Randbereich des Trägerplättchens 31 ist eine Vielzahl von inneren Zuführungsdrähten 34 angeordnet. Wie in Fig. 18 gezeigt, wird eine Vielzahl von Elektrodenanschlüssen 33 derart ausgestaltet, daß die inneren Zuführungsdrähte 34 und die zugehörigen Elektrodenanschlüsse 33 mittels jeweils einem Metall- Feindraht 35 durch Drahtkontaktierung verbunden sind. Jeder innere Zuführungsdraht 34 wird vollständig mit jedem zugehörigen anderen Zuführungsdraht 37 verbunden. Das Trägerplättchen 31, der Halbleiterbaustein 32, die inneren Zuführungsdrähte 34 und die Metall-Feindrähte 35 werden in einem Körper 36 des Gehäuses aus Epoxidharz oder ähnlichem in einer Art und Weise abgeschlossen, so daß die äußeren Zuführungsdrähte 37 bis zur Außenseite des Körpers 36 reichen. Alle äußeren Zuführungsdrähte 37 sind entlang der Form des Körpers 36 des Gehäuses gebogen.
Nachfolgend wird ein Verfahren der Drahtkontaktierung beschrieben. Gewöhnlich wird ein Golddraht mit einem Durchmesser von 25 bis 30 µm als Metall-Feindraht 35 verwendet. Ein Ende des Metall-Feindrahtes 35, das durch eine (in Fig. 17 und 18 nicht gezeigte) Kapillare geführt wird, wird zum Ausbilden einer abgeflachten Kugel erhitzt und geschmolzen. Eine Metall-Diffusions- Kontaktierung zwischen der abgeflachten Kugel und dem Elektrodenanschluß 33 wird durch das Anwenden von Druck, Wärme und Ultraschall auf die abgeflachte Kugel durchgeführt; dann wird die abgeflachte Kugel mittels der Kapillare auf den Elektrodenanschluß 33 des Halbleiterbausteins 32 gedrückt. Anschließend wird weiterer Metall-Feindraht 35 von der Kapillare ausgegeben und der Metall-Feindraht 35 auf den inneren Zuführungsdraht 34 gedrückt, so daß die Metall-Diffusions-Kontaktierung zwischen jedem Metall-Feindraht 35 und dem inneren Zuführungsdraht 34 ermöglicht wird.
Die Drahtkontaktierung wird mittels des oben beschriebenen Verfahrens ausgeführt; jedoch müssen für die vollkommen zuverlässige Ausführung der Kontaktierung die folgenden Bedingungen erfüllt werden:
  • 1. Die Elektrodenanschlüsse 33 müssen im Randbereich der Oberfläche des Halbleiterbausteins 32 angebracht werden, um einen Kontakt zwischen dem Metall-Feindraht 35 und dem Randbereich des Halbleiterbausteins 32 zu verhindern.
  • 2. Der Abstand zwischen jedem Elektrodenanschluß 33 und dem Halbleiterbaustein 32 muß 0,5 mm oder mehr betragen.
  • 3. Der Abstand zwischen jedem inneren Zuführungsdraht 34 und dem Trägerplättchen 31 muß 0,2 mm oder mehr betragen, um sie voneinander zu isolieren.
  • 4. Jeder innere Zuführungsdraht 34 muß zur Kontaktierung des Metall-Feindrahtes 35 0,2 mm lang sein.
Zur Erfüllung aller oben erwähnten Forderungen muß die Dicke des Körpers 36 des den Halbleiterbaustein 32 umhüllenden Gehäuses mindestens 0,5 mm betragen.
Gemäß dem heutigen Trend zu hoher Integration und fortschrittlichen Funktionen einer Integrierten Schaltung wird die Größe des Halbleiterbausteins größer als zuvor; dagegen wird die Verkleinerung hinsichtlich der Gehäusegröße der Halbleitervorrichtung gefordert, um den gewünschten Forderungen zur Verkleinerung und dem Dünnermachen von elektronischen Einrichtungen Folge zu leisten. Wie oben beschrieben, wird von einer Halbleitervorrichtung mit dem herkömmlichen Aufbau gefordert, daß eine Dicke eines Körpers des Gehäuses, das den Halbleiterbaustein umgibt, 0,5 mm oder mehr beträgt, um die Zuverlässigkeit der Vorrichtung sicherzustellen; jedoch ergibt sich dadurch ein Nachteil, daß ein großer Halbleiterbaustein nicht in einem verkleinerten Gehäuse-Körper untergebracht werden kann.
Aus der US 5 068 712, von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgegangen wird, ist eine Halbleitervorrichtung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung unter Verwendung der LOC-Technik bekannt. Der verwendete LOC-Zuführungsdrahtrahmen besteht aus einer Anordnung von Zuführungsdrähten, die aus dünner Metallfolie mittels Stanzen oder chemischem Ätzen gebildet werden. Insbesondere enthält die Halbleitervorrichtung einen Halbleiterbaustein, Zuführungsdrähte und Elektrodenanschlüsse, wobei die Elektrodenanschlüsse im wesentlichen parallel zur Längs-Mittellinie des Halbleiterbausteins angeordnet sind. Desweiteren ist eine Trageeinrichtung vorgesehen mit einer kleinen Fläche und eine Lücke zwischen sowohl den inneren Zuführungsdrähten als auch dem gemeinsamen inneren Zuführungsdraht und der Oberfläche des Halbleiterbausteins mit den Elektrodenanschlüssen ist mit Harz gefüllt.
Darüber hinaus ist aus der EP 0 354 696 A1 eine Halbleitervorrichtung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung bekannt, bei dem der Zuführungsdrahtrahmen aus zwei Teilen zusammengesetzt wird. Bei dieser Halbleitervorrichtung wird durch Überlappung der inneren Zuführungsdrähte und des Halbleiterbausteins eine Verringerung der Breite der Halbleitervorrichtung erreicht. Dabei erfolgt das Drahtbonden im Gegensatz zur üblichen Verfahrensweise nicht vom Ende der inneren Zuführungsdrähte zu in der Nähe der "Mitte" des Halbleiterbausteins gelegenen Anschlüssen, sondern vom Ende der inneren Zuführungsdrähte nahe der Mitte des Halbleiterbausteins zu am Rand des Halbleiterbausteins gelegenen Anschlüssen. Jedoch erfordert diese Vorrichtung eine Modifizierung der Form der inneren Zuführungsdrähte, d. h. ein Biegen des Kopfteils des inneren Zuführungsdrahtes in Richtung des jeweiligen Elektrodenanschlusses.
Demzufolge kann es bei herkömmlichen Halbleitervorrichtungen beim Bonden sowohl zu Beschädigungen der Oberfläche des Halbleiterbausteins als auch der Halbleitervorrichtung kommen und die Handhabung bei der Herstellung ist empfindlich gegen Beeinträchtigungen.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Beschädigungen sowohl der Oberfläche des Halbleiterbausteins als auch der genannten Halbleitervorrichtung beim Bonden zu vermeiden und ferner eine zuverlässige Handhabung bei der Herstellung zu gewährleisten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 sowie durch das Herstellungsverfahren gemäß Patentanspruch 6 gelöst.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung offenbart.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Draufsicht zum Veranschaulichen einer Halbleitervorrichtung mit Bezug auf ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von Fig. 1,
Fig. 3 ein schematisches Drahtkontaktierungsverfahren,
Fig. 4 ein schematisches Drahtkontaktierungsverfahren,
Fig. 5 ein schematisches Drahtkontaktierungsverfahren,
Fig. 6 eine graphische Darstellung zum Veranschaulichen der Abhängigkeit zwischen einer Lücke d, die einen Abstand zwischen einer ersten Oberfläche eines Halbleiterbausteins und einem inneren Zuführungsdraht darstellt, und der Zugkraft des inneren Zuführungsdrahtes,
Fig. 7 eine graphische Darstellung zum Veranschaulichen der Abhängigkeit zwischen einer Lücke d, die einen Abstand zwischen der ersten Oberfläche des Halbleiterbausteins und dem inneren Zuführungsdraht darstellt, und einer dem Halbleiterbaustein zugestoßenen Beschädigung,
Fig. 8 eine graphische Darstellung zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen dem Flächenverhältnis eines Isolators zu der Fläche des Bausteins und einem Ereignis-Verhältnis eines Gehäusebruchs,
Fig. 9 eine Draufsicht eines ersten Zuführungsdraht- Rahmens, der zur Herstellung der Halbleitervorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels verwendet wird,
Fig. 10 eine Draufsicht eines zweiten Zuführungsdraht- Rahmens, der zur Herstellung der Halbleitervorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels verwendet wird,
Fig. 11 eine Draufsicht zum Veranschaulichen der Anordnung nach der Ausrichtung des ersten Zuführungsdraht-Rahmens aus Fig. 9 und des zweiten Zuführungsdraht-Rahmens aus Fig. 10,
Fig. 12 eine Draufsicht einer geänderten Ausführung des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 13 eine Draufsicht einer anderen geänderten Ausführung des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 14 eine Schnittansicht einer weiter abgeänderten Ausführung des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 15 eine perspektivische Draufsicht der Halbleitervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 16 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B aus Fig. 15,
Fig. 17 eine perspektivische Teil-Schnittansicht einer Halbleitervorrichtung nach dem Stand der Technik, und
Fig. 18 eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils der Halbleitervorrichtung nach dem Stand der Technik.
Erstes Ausführungsbeispiel
Fig. 1 und Fig. 2 sind eine perspektivische Draufsicht bzw. eine Schnittansicht und jede zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Halbleitervorrichtung. Ein Halbleiterbaustein 2 wird in einer im wesentlichen rechteckigen Form hergestellt, und besitzt eine erste Oberfläche 2a, auf der eine Schaltung hergestellt wird, und auch eine zweite Oberfläche 2b auf der der ersten Oberfläche 2a gegenüberliegenden Seite. Auf der ersten Oberfläche 2a des Halbleiterbausteins 2 wird eine Vielzahl von Elektrodenanschlüssen 3 hergestellt, die im wesentlichen geradlinig entlang der Längs-Mittellinie der ersten Oberfläche 2a des Halbleiterbausteins 2 angebracht sind. Die zweite Oberfläche 2b des Halbleiterbausteins 2 ist mit einer Trageeinrichtung 1 verbunden. Die Trageeinrichtung 1 umfaßt eine kleinere Fläche als die des Halbleiterbausteins 2, zu diesem Zweck ist sie zum Tragen des Halbleiterbausteins 2 mittels eines streifenförmigen Trägerplättchens 1 in einem ersten Zuführungsdrahtrahmen 12 gebildet und verläuft im Bereich der Längs-Mittellinie des zu tragenden Halbleiterbausteins.
Oberhalb der ersten Oberfläche 2a des Halbleiterbausteins 2 sind zwei gemeinsame innere Zuführungsdrähte 8 und 9 im wesentlichen parallel zu der Längs- Mittellinie des Halbleiterbausteins 2 und gegenüber und beabstandet zu dessen erster Oberfläche 2a angebracht und liegen zwischen der Vielzahl der Elektrodenanschlüsse 3; zugleich ist eine Vielzahl von inneren Zuführungsdrähten 4 im rechten Winkel zu diesen gemeinsamen inneren Zuführungsdrähten 8 und 9 auf der Außenseite von jedem gemeinsamen inneren Zuführungsdraht und im benachbarten Bereich jedes entsprechenden Elektrodenanschlusses angebracht. Die gemeinsamen inneren Zuführungsdrähte 8 und 9 sind die inneren Zuführungsdrähte für die Versorgungsspannung bzw. zur Erdung.
Von der Vielzahl der Elektrodenanschlüsse 3 sind die, die zur Erfüllung der Funktion der Halbleitervorrichtung erforderlich sind, wahlweise mit einem der gemeinsamen inneren Zuführungsdrähte 8 oder 9 oder der Vielzahl der inneren Zuführungsdrähte 4 über jeden metallischen Draht bzw. Metall- Feindraht 5 elektrisch verbunden; dabei sind die gemeinsamen äußeren Zuführungsdrähte 10 und 11 vollständig mit den gemeinsamen inneren Zuführungsdrähten 8 bzw. 9 verbunden, und andere äußere Zuführungsdrähte 7 sind vollständig mit den entsprechenden inneren Zuführungsdrähten 4 verbunden. Folglich sind das Trägerplättchen 1, der Halbleiterbaustein 2, die gemeinsamen inneren Zuführungsdrähte 8 und 9, die Vielzahl der inneren Zuführungsdrähte 4 und die Vielzahl der metallischen Drähte bzw. Metall-Feindrähte 5 in einem Körper 6 eines Harzgehäuses, das aus einem Epoxidharz oder ähnlichem hergestellt ist, abgeschlossen, wobei die gemeinsamen äußeren Zuführungsdrähte 10 und 11 und die Vielzahl der äußeren Zuführungsdrähte 7 teilweise nach außen herausragen.
Eine Lücke d zwischen der ersten Oberfläche 2a des Halbleiterbausteins 2 und einer geometrischen Ebene, die durch die untere Fläche der gemeinsamen inneren Zuführungsdrähte 8 und 9 und die Vielzahl der inneren Zuführungsdrähte gebildet ist, beträgt 0,1 mm oder mehr und 0,4 mm oder weniger, d. h. 0,1 mm bis 0,4 mm. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist der Körper 6 des Hartgehäuses sogar in dieser Lücke d mit Harz gefüllt. Deswegen wird kein anderes Isolationsmaterial oder ähnliches in diese Lücke d eingefüllt.
Ein Draht-Kontaktierungs-Vorgang zur Verbindung zwischen jedem Elektrodenanschluß 3 auf dem Halbleiterbaustein 2 und jedem aus der Vielzahl der inneren Zuführungsdrähte 4 mittels metallischer Drähte bzw. Metall-Feindrähten wird nachstehend in Verbindung mit den Fig. 3 bis 5 beschrieben. Gewöhnlich wird ein Golddraht mit einem Durchmesser von 25 µm bis 30 µm als metallischer Draht bzw. Metall-Feindraht 5 verwendet. Ein Ende des metallischen Drahtes bzw. Metall-Feindrahtes 5, der so angebracht ist, daß er durch ein haarförmiges Bauteil 42 geführt wird, wird erhitzt und geschmolzen, um eine (in Fig. 3 gezeigte) abgeflachte Kugel 43 auszubilden. Dann wird die abgeflachte Kugel, auf die Druck, Wärme und Ultraschall angewendet werden, anhand der Kapillare 42 auf den Elektrodenanschluß 3 des Halbleiterbausteins 2 gedrückt. Demgemäß wird die Metallverbindung zwischen der abgeflachten Kugel 43 und dem Elektrodenanschluß 3 vervollständigt. Beim nächsten Schritt wird der metallische Draht bzw. Metall-Feindraht von (in Fig. 4 gezeigten) der Kapillare 42 ausgegeben, und Druck, Wärme und Ultraschall werden angewendet, um den Metall-Feindraht 5 auf die (in Fig. 5 gezeigten) inneren Zuführungsdrähte 4 zur Ermöglichung einer Metalldiffusion zwischen dem metallischen Draht bzw. Metall- Feindraht 5 und dem inneren Zuführungsdraht 4 zu drücken.
Ein Versuch zur Messung der Zugfestigkeit des metallischen Drahtes bzw. Metall- Feindrahtes wird mittels Anordnens des innneren Zuführungsdrahtes oberhalb einer schaltungstragenden Oberfläche eines 4M- DRAM-Halbleiterbausteins vom SOJ-Typ durchgeführt, wobei die Lücke d dazwischen vorgesenen wird; dann wird der Metall-Feindraht mit dem inneren Zuführungsdraht verbunden. Das Ergebnis des Versuchs wird in einer graphischen Darstellung gemäß Fig. 6 gezeigt; daraus ergibt sich, daß, je größer die Lücke d zwischen dem Halbleiterbaustein und dem inneren Zuführungsdraht ist, die Zugfestigkeit umso kleiner ist, und möglicherweise können die Metall-Feindrähte nicht verbunden werden, wenn die Lücke d größer wird als 0,6 mm oder mehr; in diesem Fall ereignet sich die sogenannte "Punkt- Ablösung".
Unterdessen wurde in dem obigen Versuch die Häufigkeit eines Auftretens einer Einkerbung oder eines Schadens, der sich auf der ersten Oberfläche des Bausteins ereignet und durch das Ende des inneren Zuführungsdrahtes während eines Kontaktierungsvorgangs verursacht wird, gemessen. Das Ergebnis dieses Versuches wird in Fig. 7 gezeigt. Die Messung der Häufigkeit des Schadens wird durch Ätzen der Kontaktierungsfläche des Bausteins mit Phosphorsäure und Beobachtung der Fläche mit einem optischen Mikroskop, zum Zählen der Anzahl der Schäden pro Einheitsfläche ermöglicht. Als Ergebnis wurde zuletzt ein Beispiel für einen Schaden beobachtet, bei dem die Lücke zwischen dem Halbleiterbaustein und dem inneren Zuführungsdraht 0,1 mm oder weniger und 0,4 mm oder mehr betrug; es wurde kein Schaden beobachtet, wenn die Lücke zwischen 0,1 mm und 0,4 mm betrug.
Demgemäß wird für den inneren Zuführungsdraht die Lücke d zwischen der schaltungstragenden Oberfläche und dem inneren Zuführungsdraht in einem Bereich zwischen 0,1 mm und 0,4 mm gehalten, um eine stabile Punkt-Kontaktierung ohne Erzeugung irgendeines Schadens auf dem Halbleiterbaustein zu erreichen.
Im ersten Ausführungsbeispiel der Halbleitervorrichtung wurde das Verhältnis S₂/S₁ der Fläche S₂ des Halbleiterbausteins 2 zu der Fläche S₁ eines ebenen Abschnitts des Körpers des Harzgehäuses 6 erfolgreich auf ca. 80% erhöht, während das Verhältnis S₂/S₁ des herkömmlichen Halbleiterbausteins ca. 60% betrug. Demgemäß ist im Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Verhältnis S₂/S₁ deutlich erhöht, so daß ein großer Halbleiterbaustein in einem kleinen Körper eines Gehäuses untergebracht werden kann.
Inzwischen wurde für die bei 4M-DRAM verwendeten SOJ- Gehäuse ein anderer Versuch durchgeführt, um einen Gehäusebruch einer Halbleitervorrichtung zu beobachten. Dieses SOJ-Gehäuse besitzt den gleichen Aufbau wie das des ersten Ausführungsbeispiels der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung, außer dem Aufbau eines bandförmigen elektrischen Isolators, der zwischen die schaltungstragende Oberfläche des Halbleiterbausteins und eine durch die gemeinsamen inneren Zuführungsdrähte und die Vielzahl der inneren Zuführungsdrähte gebildete geometrische Ebene eingefügt wird. Dieser Halbleiter ist einer Vorab- Behandlung ausgesetzt und wird dann einer Tauchlötung ausgesetzt, um den Gehäusebruch zu beobachten. Als vorausgehende Behandlung wurde eine Feuchtigkeitsaufnahme bei 85°C und 85% relativer Luftfeuchtigkeit auf die Halbleitervorrichtung angewendet. Durch Änderung des Verhältnisses der Fläche des bandförmigen Isolators zu der des Halbleiters, wurde ein Auftreten des Gehäusebruchs beobachtet, und sein Ergebnis wird in Fig. 8 gezeigt; darin wird das Verhältnis des Auftretens des Gehäusebruchs mittels des standardisierten Wertes des Flächenverhältnisses angezeigt, wenn es Null ist oder kein bandförmiger Isolator zwischen dem Baustein und den Zuführungsdrähten eingelegt ist. Wie bei Fig. 8 gezeigt, ist, je höher der Anteil des Isolators ist, die Ereignishäufigkeit des Gehäusebruchs umso höher. Das Ereignis des Gehäusebruchs verursacht die Verschlechterung der feuchtigkeitsbeständigen Eigenschaften; daher verschlechtert sich die feuchtigkeitsbeständige Eigenschaft einer Halbleitervorrichtung, wenn der Anteil des Isolators zunimmt. In der vorliegenden Erfindung jedoch, wird der bandförmige Isolator nicht zwischen den Halbleiterbaustein und die inneren Zuführungsdrähte gelegt; daher erhält man einen Halbleiter, der eine höhere feuchtigkeitsbeständige Eigenschaft besitzt.
Die Halbleitervorrichtung des ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels kannn mittels des folgenden Verfahrens hergestellt werden. Zuerst wird der Halbleiterbaustein 2 von einem ersten Zuführungsdraht-Rahmen 12 getragen, wo das Trägerplättchen 1, wie in Fig. 9 gezeigt, geformt ist, um die zweite Oberfläche 2b des Halbleiterbausteins 2 zu kontaktierren. Dann wird ein, wie in Fig. 10 gezeigter, zweiter Zuführungsdraht-Rahmen 13, wie in Fig. 11 gezeigt, oberhalb der ersten Oberfläche 2a des Halbleiterbausteins 2 ausgerichtet. Die Vielzahl der inneren Zuführungsdrähte 4, die gemeinsamen inneren Zuführungsdrähte 8 und 9, die Vielzahl der äußeren Zuführungsdrähte 7 und die gemeinsamen äußeren Zuführungsdrähte 10 und 11 werden mittels des zweiten Zuführungsdraht-Rahmens 12 gebildet. Der zweite Zuführungsdraht- Rahmen ist so ausgerichtet, daß eine Lücke d zwischen der ersten Oberfläche 2a des Halbleiterbausteins 2 und dem zweiten Zuführungsdraht-Rahmen 13 existiert, der die gemeinsamen inneren Zuführungsdrähte 8 und 9 und die Vielzahl der inneren Zuführungsdrähte 4 bildet; dabei macht die Lücke 0,1 mm oder mehr und 0,4 mm oder weniger, d. h. 0,1 mm bis 0,4 mm, aus. Unter der obigen Bedingung wird, unter Beibehaltung der Lücke d, der Drahtkontaktierungs-Vorgang durchgeführt und zusätzlich wird das Harzgießen vervollständigt, so daß die Herstellung der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Halbleitervorrichtung vervollständigt wird.
Wie in Fig. 12 gezeigt, können die gemeinsamen inneren Zuführungsdrähte 14 und 15 in ihrer jeweiligen Mitte aufgeteilt werden. Wegen dieser Struktur können bei jedem Schaltungsblock des Halbleiterbausteins 2 separate gemeinsame innere Zuführungsdrähte ausgebildet werden, wodurch die Länge jedes gemeinsamen inneren Zuführungsdrahtes geringer wird; deswegen verbessern sich die Ausbreitungseigenschaften eines Signals durch die gemeinsame innere Zuführungsdrähte 14 und 15, und zugleich wird die Schwebefähigkeit (floating capacity) dieser gemeinsamen inneren Zuführungsleitungen 14 und 15 verringert.
Wie in Fig. 13 gezeigt, kannn wenigstens ein Paar von inneren Versorgungs-Zuführungsdrähten 18 und 19 von der Mitte der gemeinsamen inneren Zuführungsdrähte 16 und 17 aus mit je einem Verbindungssteg 20 verbunden werden; dies ermöglicht einen Zuwachs in der mechanischen Festigkeit der gemeinsamen inneren Zuführungsdrähte 16 und 17, um einfaches Kontaktieren und Gießen zu ermöglichen.
Ebenso können die gemeinsamen inneren Zuführungsdrähte 21 und 22 in einer Stellung niedriger als die Vielzahl der inneren Zuführungsdrähte 4 angebracht werden, um die Lücke zwischen der ersten Oberfläche 2a des Halbleiterbausteins 2 und den gemeinsamen inneren Zuführungsdrähten 21 und 22, wie in Fig. 14 gezeigt, kleiner zu machen; dabei muß jedoch die Lücke zwischen den gemeinsamen inneren Zuführungsdrähten 21 und 22 und der ersten Oberfläche 2a des Halbleiterbausteins 2 innerhalb eines Rahmens zwischen 0,1 mm und 0,4 mm liegen. Wegen dieses Aufbaus kann ein Kurzschluß zwischen dem metallischen Draht bzw. Metall-Feindraht 5, der mit jedem inneren Zuführungsdraht 4 verbunden ist, und den gemeinsamen inneren Zuführungsdrähten 21 und 22 wirkungsvoll verhindert werden.
Zweites Ausführungsbeispiel
Die Fig. 15 und 16 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Halbleitervorrichtung. Auf einer ersten Oberfläche 13a des Halbleiterbausteins 23 wird eine erste Elektrodenanschlußgruppe 24 gebildet, die aus einer Vielzahl von Elektrodenanschlüssen 3 besteht, die geradlinig benachbart entlang der Längs-Mittellinie angebracht sind; zugleich werden eine zweite und eine dritte Elektrodenanschlußgruppe 25 und 26 gebildet, die jede geradlinig an jeder Seite der ersten Elektrodenanschlußgruppe 24 angebracht sind. Die ersten und zweiten gemeinsamen inneren Zuführungsdrähte 27 und 28 werden oberhalb der ersten Oberfläche 23a des Halbleiterbausteins 23 angebracht, und zugleich zwischen der ersten Elektrodenanschlußgruppe 24 und der zweiten Elektrodenanschlußgruppe 25 und auch zwischen der ersten Elektrodenanschlußgruppe 24 und der dritten Elektrodenanschlußgruppe 26. Zusätzlich wird die Vielzahl der inneren Zuführungsdrähte 4 oberhalb der ersten Oberfläche 23a des Halbleiterbausteins 23 angebracht, und zugleich außerhalb der zweiten Elektrodenanschlußgruppe 25 oder der dritten Elektrodenanschlußgruppe 26 von der Mitte der ersten Elektrodenanschlußgruppe 24 aus.
Von der Vielzahl der Elektrodenanschlüsse 3 der ersten Elektrodenanschlußgruppe 24 werden geforderte Anschlüsse ausgewählt elektrisch mit dem gemeinsamen inneren Zuführungsdraht 27 oder 28 mittels Vorrichtungen aus metallischen Drähten bzw. Metall-Feindrähten 5 verbunden. Außerdem werden von der Vielzahl der Elektrodenanschlüsse 3 der zweiten und dritten Elektrodenanschlußgruppe 25 und 26 geforderte Anschlüsse ausgewählt elektrisch mit der Vielzahl der inneren Zuführungsdrähte 4, die benachbart liegen, mittels Vorrichtungen der metallischen Drähte bzw. Metall- Feindrähte 5 verbunden.
Demgemäß werden die metallische Drähte bzw. Metall-Feindrähte, die mit der Vielzahl der inneren Zuführungsdrähte 4 verbunden sind, wie bei Fig. 16 gezeigt, nicht über die gemeinsamen inneren Zuführungsdrähte 27 oder 28 geführt; so wird das Ereignis des Kurzschlusses sicher vermieden.

Claims (6)

1. Halbleitervorrichtung, mit:
  • - einem Halbleiterbaustein (2; 23) mit einer ersten Oberfläche (2a; 23a), einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche (2b; 23b) und einer Vielzahl von Elektrodenanschlüssen (3),
  • - einer Trageeinrichtung (1) zum Tragen des Halbleiterbausteins (2; 23), die mit der zweiten Oberfläche (2b; 23b) des Halbleiterbausteins (2; 23) verbunden ist und eine kleinere Fläche als der Halbleiterbaustein (2; 23) besitzt,
  • - zumindest einem gemeinsamen inneren Zuführungsdraht (8, 9; 21, 22), der gegenüber und beabstandet zur ersten Oberfläche (2a; 23a) des Halbleiterbausteins (2; 23) und im wesentlichen parallel zu dessen Längs-Mittellinie angeordnet ist,
  • - einer Vielzahl von benachbart zu den entsprechenden Elektrodenanschlüssen (3) angeordneten und von der ersten Oberfläche (2a; 23a) des Halbleiterbausteins (2; 23) beabstandeten inneren Zuführungsdrähten (4),
  • - einer Vielzahl von metallischen Drähten (5), die die jeweiligen Elektrodenanschlüsse (3) elektrisch mit dem gemeinsamen inneren Zuführungsdraht (8, 9; 21, 22) bzw. dem entsprechenden inneren Zuführungsdraht (4) verbinden,
  • - einem Harzgehäuse (6) zum Einschließen des Halbleiterbausteins (2; 23), des gemeinsamen inneren Zuführungsdrahts (8, 9; 21, 22), der Vielzahl der inneren Zuführungsdrähte (4) und der Vielzahl von Drähten (5),
  • - einer Vielzahl von gemeinsamen äußeren Zuführungsdrähten (10, 11), die vollständig mit dem gemeinsamen inneren Zuführungsdraht (8, 9; 21, 22) verbunden sind und aus dem Harzgehäuse (6) herausragen, und
  • - einer Vielzahl von äußeren Zuführungsdrähten (7), wobei jeder äußere Zuführungsdraht (7) einheitlich mit dem entsprechenden inneren Zuführungsdraht (4) verbunden ist und aus dem Harzgehäuse (6) herausragt,
  • - wobei die Elektrodenanschlüsse (3) im wesentlichen geradlinig entlang einer Längs-Mittellinie der ersten Oberfläche (2a; 23a) des Halbleiterbausteins (2; 23) angeordnet sind, und
  • - wobei der gemeinsame innere Zuführungsdraht (8, 9; 21, 22) und die Vielzahl der inneren Zuführungsdrähte (4) von der ersten Oberfläche (2a; 23a) des Halbleiterbausteins durch eine Lücke (d) beabstandet sind und die Lücke (d) mit Harz gefüllt ist, das ein Teil des Harzgehäuses (6) ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Lücke (d) 0,1 mm bis 0,4 mm beträgt,
  • - die Trageeinrichtung (1) zum Tragen des Halbleiterbausteins (2; 23) mittels eines streifenförmigen Trägerplättchens (1) in einem ersten Zuführungsdrahtrahmen (12) gebildet ist und im Bereich der Längs-Mittellinie des zu tragenden Halbleiterbausteins (2; 23) verläuft, und
  • - der zumindest eine gemeinsame innere Zuführungsdraht (8, 9; 21, 22), die Vielzahl der inneren Zuführungsdrähte (4), die Vielzahl der äußeren Zuführungsdrähte (7) und die Vielzahl der gemeinsamen äußeren Zuführungsdrähte (10, 11) mittels eines zweiten Zuführungsdrahtrahmens (13) gebildet werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Vielzahl der Elektrodenanschlüsse (3) eine erste Elektrodenanschlußgruppe (24) umfaßt,
  • - eine zweite und eine dritte Elektrodenanschlußgruppe (25, 26) gebildet ist, die jeweils eine Vielzahl von Elektrodenanschlüssen umfaßt, die auf gegenüberliegenden Seiten der Elektrodenanschlüsse der ersten Elektrodenanschlußgruppe (24) angeordnet sind,
  • - der zumindest eine gemeinsame innere Zuführungsdraht einen ersten und zweiten gemeinsamen inneren Zuführungsdraht (27, 28) umfaßt, wobei diese auf gegenüberliegenden Seiten der Elektrodenanschlüsse der ersten Elektrodenanschlußgruppe (24) zwischen der ersten und zweiten und zwischen der ersten und dritten Elektrodenanschlußgruppe (25, 26) angeordnet sind,
  • - die Vielzahl von inneren Zuführungsdrähten (4) beabstandet und gegenüberliegend zur ersten Oberfläche (23a) des Halbleiterbausteins (23) jenseits der Elektrodenanschlüsse der zweiten und dritten Elektrodenanschlußgruppe (25, 26) angeordnet ist,
  • - die Vielzahl der metallischen Drähte (5) jeden Elektrodenanschluß der ersten Elektrodenanschlußgruppe (24) mit einem entsprechenden der ersten und zweiten gemeinsamen inneren Zuführungsdrähte (27, 28) und jeweilige Elektrodenanschlüsse der zweiten und dritten Elektrodenanschlußgruppen (25, 26) mit entsprechenden inneren Zuführungsdrähten (4) verbindet,
  • - die Vielzahl der gemeinsamen äußeren Zuführungsdrähte erste und zweite gemeinsame äußere Zuführungsdrähte (10, 11) umfaßt, die jeweils vollständig mit dem ersten bzw. zweiten gemeinsamen inneren Zuführungsdraht (27, 28) verbunden sind und aus dem Harzgehäuse (6) herausragen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame innere Zuführungsdraht (14, 15) in der Mitte der Längs-Mittellinie geteilt ist, so daß zwei Teile von geringerer Länge vorliegen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein tragender innerer Zuführungsdraht (18, 19) zentral mit jedem gemeinsamen inneren Zuführungsdraht verbunden ist, um den jeweiligen gemeinsamen inneren Zuführungsdraht zu tragen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lücke (d) zwischen der ersten Oberfläche (2a; 23a) des Halbleiterbausteins (2; 23) und dem zumindest einen gemeinsamen inneren Zuführungsdraht (8, 9; 21, 22) nicht größer als die Lücke zwischen der ersten Oberfläche (2a; 23a) des Halbleiterbausteins (2; 23) und der Vielzahl von inneren Zuführungsdrähten (4) ist.
6. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1 mit den Schritten:
  • - Anfertigen eines Halbleiterbausteins (2; 23) mit einer ersten Oberfläche (2a; 23a), einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche (2b; 23b) und einer Vielzahl von Elektrodenanschlüssen (3), die im wesentlichen geradlinig entlang einer Längs-Mittellinie der ersten Oberfläche (2a; 23a) des Halbleiterbausteins (2; 23) angeordnet sind,
  • - Anordnen des Halbleiterbausteins (2; 23) auf einem ersten Zuführungsdrahtrahmen (12), wobei der Zuführungsdrahtrahmen (12) eine Trageeinrichtung (1) mit einer kleineren Fläche als der des Halbleiterbausteins (2; 23) umfaßt und wobei die Trageeinrichtung (1) mittels eines streifenförmigen Trägerplättchens gebildet ist, das im Bereich der Längs-Mittellinie des zu tragenden Halbleiterbausteins (2; 23) verläuft,
  • - Verbinden des Trägerplättchens (1) des ersten Zuführungsdrahtrahmens (12) und der zweiten Oberfläche (2b; 23b) des Halbleiterbausteins (2; 23),
  • - Ausrichten eines zweiten Zuführungsdrahtrahmens (13) mit zumindest einem gemeinsamen inneren Zuführungsdraht (8, 9; 21, 22) und einer Vielzahl von inneren Zuführungsdrähten (4), einer Vielzahl von äußeren Zuführungsdrähten (7) und einer Vielzahl von gemeinsamen äußeren Zuführungsdrähten (10, 11), wobei die Vielzahl von inneren Zuführungsdrähten (4) benachbart zu dem gemeinsamen inneren Zuführungsdraht (8, 9; 21, 22) angeordnet ist, gegenüber und beabstandet von der ersten Oberfläche (2a; 23a) des Halbleiterbausteins (2; 23), um eine Lücke (d) von 0,1 mm bis 0,4 mm zwischen der ersten Oberfläche (2a; 23a) des Halbleiterbausteins (2; 23) und dem gemeinsamen inneren Zuführungsdraht (8, 9; 21, 22) und der Vielzahl von inneren Zuführungsdrähten beizubehalten, wobei ferner der gemeinsame Zuführungsdraht (8, 9) im wesentlichen parallel zur Längs-Mittellinie des Halbleiterbausteins (2; 23) verläuft und wobei die Vielzahl von inneren Zuführungsdrähten benachbart zu den entsprechenden Elektrodenanschlüssen (3) angeordnet ist,
  • - Draht-Bonden jedes der Vielzahl von Elektrodenanschlüssen (3) des Halbleiterbausteins (2; 23) mit dem gemeinsamen inneren Zuführungsdraht (8, 9; 21, 22) bzw. einem entsprechenden inneren Zuführungsdraht (4), und
  • - Eingießen des Halbleiterbausteins (2; 23), des Trägerplättchens (1), des gemeinsamen inneren Zuführungsdrahts (8, 9; 21, 22) und der Vielzahl von inneren Zuführungsdrähten (4) in ein Harz einschließlich der ersten Oberfläche (2a; 23a) des Halbleiterbausteins (2; 23) und des zweiten Zuführungsdrahtrahmens (13).
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